Archive for the ‘fisiologia celular’ Category

La sirtuína Sirt3 es uno de los factores clave en el envejecimiento celular

Friday, November 19th, 2010

Todas las teorías son legítimas y ninguna tiene importancia. Lo que importa es lo que se hace con ellas.

 Jorge Luis Borges

Se ha comprobado en diferentes modelos animales, desde arañas hasta primates, que una dieta basada en pocas calorías puede ralentizar el envejecimiento y mejorar la salud en la edad anciana. Pero hasta ahora no se sabía cómo este tipo de dieta actuaba a nivel molecular, en el tejido celular, para alterar la fisiología y el metabolismo.

Según publica en el último número de Cell un equipo de investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison, se ha descubierto y descrito una vía molecular que es clave en el proceso de envejecimiento. El hallazgo no sólo explica la cascada molecular implicada, sino que también aporta una base para el futuro desarrollo de fármacos que pueden retrasar el envejecimiento y mejorar la salud en los ancianos.

Los autores, que han estado coordinados por Tomas A. Prolla, han centrado su trabajo sobre la enzima Sirt3, de la familia de las sirtuínas, que ya se había implicado en envejecimiento, transcripción genética, resistencia al estrés y apoptosis en condiciones de reducción calórica.

Radicales libres
Sirt3 había sido menos estudiada que otras sirtuínas, pero Prolla cree que es una de las claves para explicar el envejecimiento en mamíferos. En momentos de restricción calórica, sus niveles se elevan, alterando el metabolismo y disminuyendo la producción de radicales libres en la mitocondria.

Los autores han trabajado sobre un modelo de ratón con hipoacusia provocada por radicales libres en células cocleares. Según han demostrado, niveles elevados de Sirt3 protegen a las células ante el estrés y la muerte celular vinculada a los citados radicales libres.

Fuente:www.diariomedico.com

Hallan nuevos mecanismos que conducen a la apoptosis

Wednesday, September 22nd, 2010

apoptosis4.jpgUn estudio que se publica hoy en Cell y en el que participa Gorka Basáñez, de la Universidad del País Vasco, muestra cómo actúan algunas proteínas implicadas en la apoptosis. Los resultados del trabajo pueden ayudar a diseñar nuevos fármacos para procesos oncológicos.

INTERACTÚAN EN LOS LÍPIDOS DE LA MEMBRANA

Durante las últimas dos décadas ha sido posible identificar los distintos componentes celulares implicados en la apoptosis. Un trabajo que se publica en el último número de Cell desvela que tres componentes esenciales del proceso apoptósico, las proteínas BAX, DRP-1 y el lípido cardiolipina, actúan de forma conjunta en la membrana externa de la mitocondria.

Pero, “probablemente, el aspecto más novedoso y sorprendente del estudio es que se ha conseguido descifrar un nuevo lenguaje utilizado por BAX y DRP-1 para comunicarse: estas dos proteínas no interaccionan físicamente entre sí, como ocurre habitualmente, sino que lo hacen a través de los lípidos de la membrana. Específicamente, lo que hace una de las proteínas (DRP-1) es deformar la bicapa lipídica de la membrana y la estructura resultante es la que aparentemente posibilita la activación de la segunda proteína (BAX)”, ha comentado a Diario Médico Gorka Basáñez, de la Unidad de Biofísica de la Universidad del País Vasco y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, que ha participado en el trabajo, dirigido por Jean-Claude Martinou, del Departamento de Biología Celular de la Universidad de Ginebra, en Suiza.

Está bien establecido que BAX adopta una forma inactiva/inerte en células sanas. Cuando se desencadena la apoptosis BAX sufre una compleja serie de cambios conformacionales que culminan con la formación de un poro de grandes dimensiones en la membrana mitocondrial externa.

La formación de este poro en la membrana mitocondrial externa se considera el punto de no-retorno en la cascada de eventos que determinan si una célula se mantiene viable o muere por apoptosis.

Una de las principales incógnitas que quedan por resolver es cómo se produce la activación de BAX en la membrana mitocondrial externa. El mecanismo de interacción de DRP-1 y BAX es una novedad de interacción proteica. Se sabe que la función de varias proteínas que componen la maquinaria apoptósica celular se regula mediante interacciones directas/físicas con otras proteínas.

Se han propuesto modelos en los que una proteína de membrana regula la función de otra proteína a través del componente lipídico de la membrana en el contexto de la endocitosis, pero no en el del suicidio celular. Además, “estos modelos no son idénticos al propuesto para Drp-1/BAX. De todos modos, cabe plantearse que las interacciones proteína-proteína a través del lípido puedan ser eventos relativamente frecuentes en el contexto de las proteínas de membrana.

Los potenciales fármacos antitumorales podrían actuar en las células tumorales en el proceso apoptósico que se encuentra bloqueado. Una de las causas conocidas de este fenómeno es que las células tumorales presentan altos niveles de proteínas antiapoptósicas como BCL-2 o MCL-1, las cuales impiden la activación de BAX. Existen antitumorales en evaluación clínica que han sido diseñados racionalmente para revertir este bloqueo mediante una interacción física con proteínas tipo BCL-2.

Fuente: www.diariomedico.com

Demuestran que las células madre embrionarias y las iPS son prácticamente iguales

Saturday, August 7th, 2010

Las células adultas reprogramadas o pluripotenciales, llamadas también células iPS, son prácticamente idénticas a las células madre embrionarias, según asegura un grupo de científicos del Instituto Whitehead de Estados Unidos después de apenas haber encontrado diferencias en su expresión génica y en el estado de la cromatina.

Según un artículo que aparece publicado en la revista Cell Stem Cell, de confirmarse este hallazgo se solventarían los “obstáculos éticos” que habían surgido con el uso de células madre embrionarias en la Medicina Regenerativa y las dudas que habían generado estudios recientes, que sugerían que sí había diferencias sustanciales entre ambas.

Las células iPS son en realidad células madre adultas reprogramadas para poder desarrollarse y convertirse en cualquier tipo de célula del organismo. Así, es más difícil que el sistema inmune del paciente rechace estas células y se abre la vía a su uso como agentes terapéuticos.

En un nuevo intento de demostrar que las células iPS pueden tener el mismo uso que las embrionarias, los autores analizaron los patrones de expresión genética y la estructura de la cromatina, observando que eran idénticas en ambos casos.

“En esta etapa, todavía no podemos probar que son absolutamente idénticos,  pero la tecnología disponible no revela diferencias”, ha explicado Richard Young, autor de esta investigación. “Las células iPS podrían ser tan útiles como las células madre embrionarias en el futuro”, concluye.

De este modo, advierte de que “las diferencias anteriormente descritas se documentaron con más ruido que otra cosa”, si bien reconoce que “todavía es una cuestión abierta” que tardará mucho tiempo en convencer a defensores y detractores de ambas corrientes.

Fuente:www.diariomedico.com

La proteína ‘Flower’ identifica y elimina las células más defectuosas y débiles

Tuesday, June 15th, 2010

Las células conversan entre sí y se informan unas a otras sobre su estado de salud con el fin de eliminar las débiles y que prevalezcan las más fuertes y sanas.

Y este intercambio de información se realiza mediante un código de comunicación extracelular al que sus descubridores, el Grupo de Competición Celular del Centro Nacional de Investigaciones Oncológicas (CNIO) que dirige Eduardo Moreno, han bautizado como el código Flower.

La investigación se publica en el último número de Developmental Cell y permite comprender mejor cómo se desarrolla el proceso de competición celular. “Flower es una proteína ubicada en la membrana celular que existe en tres formas diferentes. Cada una de estas isoformas actúa a modo de etiqueta, marcando el estado de salud de las células”, ha explicado Moreno.

Identificación
De este modo, según Jesús María López-Gay, coautor del trabajo, las células se identifican a sí mismas y frente a sus vecinas como fuertes o débiles. Las débiles son eliminadas y reemplazadas por las sanas.

El trabajo se ha llevado a cabo en células de Drosophila y aunque ya se han iniciado los estudios en ratones y humanos con resultados inicialmente prometedores pudiera tener implicaciones biomédicas, ya que la malfunción del proceso mediado por Flower podría acelerar el envejecimiento, el cáncer o las metástasis.

Christa Rhine, del citado grupo, ha comentado que si el sistema no funciona bien se replicarían células potencialmente dañinas, lo cual podría favorecer el cáncer o el envejecimiento.

Fuente: www.diariomedico.com

Las enzimas Ubp2 y Rsp5 controlan la actividad de receptores de proteasomas

Monday, June 14th, 2010

Todas las células eucariotas tienen un sistema para destruir las proteínas defectuosas o las que, tras ser usadas, ya no son necesarias, pero aún se sabe muy poco sobre cómo funciona.

El equipo de Bernat Crosas, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, en Madrid, ha hallado un mecanismo por el que se regularía: dos enzimas, Rsp5 y Ubp2, activan o desactivan la actividad del proteasoma, el complejo multiproteico encargado de destruir las proteínas.

Los resultados del trabajo, que se publican en el último número de Molecular Cell, permitirán entender cómo se regula el equilibrio celular y la génesis de algunos tipos de cáncer y neurodegeneraciones.

En la destrucción de proteínas hay dos actores principales: los proteasomas y la ubicuitina. Éstas son reconocidas entonces por alguno de los receptores del proteasoma y, tras retirar la ubicuitina, son degradadas y sus restos expulsados para ser utilizados en otras funciones celulares. “Si este mecanismo destructor falla, se acumulan en el interior de la célula muchas proteínas que deberían ser eliminadas, la célula se colapsa y puede desarrollar múltiples patologías”, ha explicado Bernat Crosas.

Mediante el estudio de células de levadura, han descubierto que dos enzimas, Ubp2 y Rsp5, son responsables de abrir y bloquear respectivamente uno de los receptores del proteasoma, el Rpn10.

Se creía que la ubicuitina sólo interactuaba con el proteasoma mediante las cadenas de varias moléculas que marcan las proteínas a eliminar, pero no de forma monomérica.

Desregulación
“Se trata de un sistema de regulación muy fino, por lo que cualquier alteración en las funciones de Rsp5 o Ubp2 puede conducir a una desregulación de los proteasomas, lo cual afecta a una gran cantidad de vías celulares que necesitan de ellos para reciclar sus componentes; de ahí la amplia conexión con patologías moleculares”.

Se cree que algunas enfermedades neurodegenerativas caracterizadas por una acumulación anómala de proteínas que no se degradan podrían estar relacionadas con una disminución de la actividad de los proteasomas. Un ejemplo es el Alzheimer, caracterizado por la formación de agregados de proteína amiloide. La investigación del proteasoma es también una línea puntera en el tratamiento de algunos cánceres y se sabe además que algunos tipos de cáncer interfieren sobre la actividad del proteasoma.

Además, en condiciones de estrés ambiental los Rnp10 tienen un menor nivel de bloqueo. Por eso es esperable que haya más proteínas dañadas.

Fuente: www.diariomedico.com